CN115380368A - 半导体芯片分层装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于剥离附接到半导体芯片的一个表面的保护膜的半导体芯片分层装置及其控制方法，该半导体芯片分层装置包括：载物台单元(400)，该载物台单元上加载有其中设置有其上附接有保护膜的半导体芯片的环形框架；分层供给单元(300)，该分层供给单元用于供给能与所述保护膜接触的分层密封，以便从所述半导体芯片剥离所述保护膜；覆盖单元(500、600)，该覆盖单元用于覆盖所述分层密封，以便所述分层密封与所述保护膜接触；以及分层单元(700)，该分层单元用于从所述半导体芯片剥离被设置为覆盖其一个表面上设置有所述保护膜的所述半导体芯片的所述分层密封。

Description

半导体芯片分层装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及半导体芯片制造装置及其控制方法，并且更具体地，涉及可以防止在半导体芯片制造工艺期间对半导体芯片的污染或损坏的半导体芯片分层装置及其控制方法。
背景技术
数百、数千或数十万个半导体芯片形成在通过半导体制造工艺制造的半导体晶圆上。半导体晶圆在被置于封装工艺时被附接到安装在环形框架上的胶带上，并通过锯切工艺被切割成个体芯片单元。
在半导体晶圆上形成的半导体芯片分为良品、次品或各等级。经历分类处理的半导体芯片被转移到具有粘合强度的单独的带(下文中被称为“安装带”)上并在其上重新排列。这样，经分类的半导体芯片以晶圆的形式重新排列的技术被称为“重构”。
制造半导体芯片的常规方法如下。
首先，在半导体晶圆的有源表面上层压保护膜或带。此后，可以在半导体晶圆的背面上执行背研磨工艺，以便在必要时提供薄半导体芯片。然后，将半导体晶圆安装在环形框架上，使得其背面与设置在其中央部分敞开的环形框架上的胶带紧密接触。随后，从进而被锯切成个体芯片的半导体晶圆去除保护带，然后，将个体半导体芯片针对每种分类类型转移到并重新排列在安装带上。在这种情况下，个体半导体芯片由拾取工具拾取并从胶带转移到安装带。由此重构的半导体芯片被置于封装工艺中。
然而，在常规的半导体芯片制造方法中，在锯切工艺期间四散的诸如硅残留物(灰尘)和颗粒这样的异物容易被吸附在半导体芯片的表面上。另外，由于拾取工具与半导体芯片直接接触以拾取半导体芯片，因此半导体芯片的表面有可能被拾取工具划伤或损坏。半导体芯片表面上的异物吸附或对半导体芯片表面的损坏造成产品缺陷，从而导致产品良率降低。
已经提出了各种方法来解决该问题，但在构成大规模生产的一系列连续工艺的工业设施中存在难以克服的挑战。
(专利文献1)：韩国专利No.1707805(17.02.2017)
发明内容
技术问题
因此，已做出本发明以解决现有技术中出现的以上提到的问题，并且本发明的目的是提供不管是将半导体晶圆锯切成个体半导体芯片的工艺还是将锯切后的个体半导体芯片从半导体晶圆转移到安装带并将芯片在安装带上重新排列的工艺，都可以执行从半导体晶圆剥离为了保护半导体芯片而附接的保护膜或保护带的更快、更容易且可靠的工艺的半导体芯片分层装置及其控制方法。
技术方案
为了实现以上目的，在一个方面，本发明提供了一种用于剥离附接到半导体芯片的一个表面的保护膜的半导体芯片分层装置，该半导体芯片分层装置包括：载物台单元(400)，该载物台单元被配置为允许设置有其上附接有保护膜的半导体芯片的环形框架安置在其上；分层供给单元(300)，该分层供给单元被配置为供给能与所述保护膜接触的分层密封，以便从所述半导体芯片剥离所述保护膜；覆盖单元(500、600)，该覆盖单元被配置为允许所述分层密封覆盖所述半导体芯片，使得所述分层密封与所述保护膜紧密接触；以及分层单元(700)，该分层单元被配置为从所述半导体芯片剥离所述分层密封，所述分层密封被设置为覆盖其一个表面上设置有所述保护膜的所述半导体芯片。
在所述半导体芯片分层装置中，所述覆盖单元(500、600)可以包括预层压单元(500)，所述预层压单元被配置为在相对于所述分层密封移动的同时对所述分层密封施压，以便所述分层密封与所述保护膜紧密接触。
在所述半导体芯片分层装置中，所述预层压单元(500)可以为辊型。
在所述半导体芯片分层装置中，所述预层压单元(500)可以包括：预层压框架(550)，该预层压框架与所述载物台单元(400)分隔开设置；以及预层压施压部(510)，该预层压施压部以相对于所述预层压框架(550)可移动的方式设置在所述预层压框架(550)处，并且所述预层压施压部(510)可以包括旋转结构。
在所述半导体芯片分层装置中，所述预层压施压部(510)可以包括：预层压施压辊(511)，该预层压施压辊被配置为能够与热密封直接接触；预层压施压框架(513)，该预层压施压框架被设置为相对于所述预层压框架(550)可移动，使得所述预层压施压辊(511)相对于所述预层压施压框架(513)可旋转；以及预层压施压致动器(560)，该预层压施压致动器在其一侧设置在所述预层压框架(550)上并在其另一侧连接到所述预层压施压框架(513)，以提供驱动力来驱动所述预层压施压辊(511)。
在所述半导体芯片分层装置中，所述预层压单元(500)可以包括预层压热密封引导件(520)，所述预层压热密封引导件以与所述预层压施压部(510)分隔开的方式固定地设置在所述预层压框架(550)处并被配置为将所述热密封沿着其引导。
在所述半导体芯片分层装置中，所述预层压热密封引导件(520)可以包括：预层压热密封引导辊(521)，该预层压热密封引导辊被配置为能够与所述热密封直接接触以将热沿着其引导；以及预层压热密封引导保持器(523)，该预层压热密封引导保持器在其一端连接到所述预层压热密封引导辊(521)并在其另一端连接到所述预层压框架(550)。
在所述半导体芯片分层装置中，所述预层压单元(500)还可以包括预层压转移部(540)，所述预层压转移部(540)被配置为将所述预层压单元(500)的预层压施压部(510)在水平方向上转移，以便相对于所述载物台单元(400)可移动。
在所述半导体芯片分层装置中，所述预层压转移部(540)可以包括：预层压转移引导螺杆(545)，该预层压转移引导螺杆以其一端连接到所述预层压框架(550)的方式与所述载物台单元(400)分隔开设置；预层压转移引导块(543)，该预层压转移引导块被配置为沿着所述预层压转移引导螺杆(545)的纵向方向移动；以及预层压转移引导致动器(547)，该预层压转移引导致动器被配置为向所述预层压转移引导螺杆(545)施加旋转力。
在所述半导体芯片分层装置中，所述预层压单元(500)还可以包括设置在所述预层压施压部(510)处的预层压施压加热器(530)。
在所述半导体芯片分层装置中，所述预层压单元(500)可以为刀片型。
在所述半导体芯片分层装置中，所述覆盖单元(500、600)可以包括加热层压单元(600)，所述加热层压单元(600)被配置为对所述分层密封进行热压，使得所述分层密封与所述保护膜粘合式接触。
在所述半导体芯片分层装置中，所述加热层压单元(600)可以包括：加热层压体(610)，该加热层压体被配置为相对于所述载物台单元(400)可移动；以及加热层压加热器(620)，该加热层压加热器设置在所述加热层压体(610)处，以将热传输到所述热密封。
在所述半导体芯片分层装置中，所述加热层压体(610)可以直接接触所述分层密封并对所述热密封施压。
在所述半导体芯片分层装置中，所述分层单元(700)可以包括：分层单元主体(710)，该分层单元主体与所述载物台单元(400)分隔开设置；分层单元剥离刀片(720)，该分层单元剥离刀片在其一端处设置在所述分层单元主体(710)处，使得所述分层单元剥离刀片(720)的自由端位于所述载物台单元(400)与所述分层单元主体(710)之间的相对移动方向上；以及分层单元剥离引导件(730)，该分层单元剥离引导件设置在所述分层单元主体(710)处，以便在投影到所述载物台单元(400)所处平面时定位在与所述分层单元剥离刀片(720)的自由端相对的区域处。
在所述半导体芯片分层装置中，所述分层单元(700)可以包括：分层转移单元(740)，该分层转移单元被配置为转移该单元以便相对于所述载物台单元(400)可移动。
在所述半导体芯片分层装置中，所述分层转移单元(740)可以包括：分层转移引导件(743)，该分层转移引导件与所述载物台单元(400)分隔开设置；分层转移块(741)，该分层转移块被配置为允许所述分层单元主体(710)连接地设置在其一个表面上并沿着所述分层转移引导件(743)的纵向方向移动；以及分层转移致动器(745)，该分层转移致动器被配置为向所述分层转移块(741)施加移动力。
在所述半导体芯片分层装置中，所述分层供给单元(300)可以包括：供给单元后卷绕器(310)，该供给单元后卷绕器(310)被配置为允许所述分层密封的一端连接到其上；以及供给单元前卷绕器(320)，该供给单元前卷绕器允许所述分层密封的另一端连接到其上并与所述供给单元后卷绕器310协同操作，以允许所述分层密封卷绕到其上。
在所述半导体芯片分层装置中，所述半导体芯片分层装置还可以包括UV照射器(800)，所述UV照射器(800)被配置为向通过所述覆盖单元(500、600)接触式覆盖所述保护膜的所述分层密封照射紫外线。
在所述半导体芯片分层装置中，所述半导体芯片分层装置还可以包括被配置为清洁所述半导体芯片的从其剥离了所述分层密封的一个表面的清洁单元(900)。
在所述半导体芯片分层装置中，所述半导体芯片分层装置可以包括：感测单元(50)，该感测单元被配置为检测所述载物台单元(400)、所述分层供给单元(300)、所述覆盖单元(500、600)和所述分层单元(700)中的至少一个的操作状态以及所述分层密封的状态；以及控制单元(20)，该控制单元被配置为基于来自所述感测单元(50)的感测信号和存储在存储单元中的预设数据向所述载物台单元(400)、所述分层供给单元(300)、所述覆盖单元(500、600)和所述分层单元(700)施加控制信号。
在所述半导体芯片分层装置中，所述载物台单元400可以包括：载物台板(420)，该载物台板被配置为允许所述环形框架安置在其上；载物台底座(410)，该载物台底座被配置为允许所述载物台板(420)安置在其上；载物台底座轴(430)，该载物台底座轴被配置为使所述载物台板(420)旋转；以及载物台底座提升器(440)，该载物台底座提升器在一端安置式连接到所述载物台底座(410)，以提升所述载物台板(420)。
在所述半导体芯片分层装置中，所述覆盖单元可以包括加热层压单元(600a)，所述加热层压单元(600a)被配置为使用高频将所述分层密封与所述保护膜热粘合，使得所述分层密封与所述保护膜粘合式接触。
在所述半导体芯片分层装置中，所述覆盖单元可以包括加热层压单元(600b)，所述加热层压单元(600b)被配置为使用高热红外线将所述分层密封与所述保护膜热粘合，使得所述分层密封与所述保护膜粘合式接触。
在另一方面，本发明提供了一种控制用于剥离附接到半导体芯片的一个表面的保护膜的半导体芯片分层装置的方法，该方法包括以下步骤：提供步骤(S1)，该提供步骤提供了一种半导体芯片分层装置(10)，所述半导体芯片分层装置(10)包括：感测单元(50)，该感测单元被配置为检测载物台单元(400)、分层供给单元(300)、覆盖单元(500、600)和分层单元(700)的操作状态以及所述分层密封的状态；以及控制单元(20)，该控制单元被配置为基于来自所述感测单元(50)的感测信号和存储在存储单元中的预设数据向所述载物台单元(400)、所述分层供给单元(300)、所述覆盖单元(500、600)和所述分层单元(700)施加控制信号；载物台安置步骤(S10)，该载物台安置步骤允许设置有其上附接有所述保护膜的所述半导体芯片的环形框架安置在所述载物台单元(400)上；覆盖步骤(S20)，该覆盖步骤允许所述分层密封覆盖所述半导体芯片，使得所述分层密封与所述保护膜紧密接触；以及分层步骤(S30)，该分层步骤从所述半导体芯片剥离所述分层密封，所述分层密封被设置为覆盖在其一个表面上设置有所述保护膜的所述半导体芯片。
在所述半导体芯片分层装置的控制方法中，所述覆盖步骤(S20)可以包括以下步骤：供给步骤(S21)，该供给步骤允许所述控制单元(20)控制所述分层密封，以便被供给到所述环形框架的对应位置；预层压步骤(S23)，该预层压步骤允许所述分层密封通过所述覆盖单元(500、600)的所述预层压单元(500)与附接到设置在所述环形框架处的所述半导体芯片的顶表面的所述保护膜按压式接触；以及加热层压步骤(S25)，该加热层压步骤通过所述覆盖单元(500、600)的所述加热层压单元(600)与附接到设置在所述环形框架处的所述半导体芯片的顶表面的所述保护膜热熔式接触。
在所述半导体芯片分层装置的控制方法中，所述供给步骤(S21)可以包括以下步骤：供给起始步骤(S211)，该供给起始步骤允许所述控制单元(20)控制所述分层供给单元(300)供给能与所述保护膜接触的所述分层密封，以从所述半导体芯片剥离所述保护膜；张力检测和位置确认步骤(S213)，该张力检测和位置确认步骤允许所述感测单元(50)的张力传感器(51)检测施加到所述分层密封的张力，并检查所述分层密封的移动位置；张力比较步骤(S215)，该张力比较步骤允许所述控制单元(20)将施加到所述分层密封的张力(P)与存储在所述存储单元(30)中的预设数据的预设张力PS进行比较；以及位置比较步骤(S217)，该位置比较步骤允许所述控制单元(20)将所述分层密封的移动位置与存储在所述存储单元(30)中的所述预设数据的预设位置进行比较。
在所述半导体芯片分层装置的控制方法中，如果在所述张力比较步骤(S215)中由所述控制单元(20)确定检测到的张力大于预设张力，则所述控制单元(20)可以确定所述分层密封的张力异常，以允许控制流前进至紧急响应步骤S219。
在所述半导体芯片分层装置的控制方法中，所述预层压步骤(S23)可以包括以下步骤：预层压施压部布置步骤(S233)，该预层压施压部布置步骤允许所述预层压单元(500)布置在设置在所述载物台单元(400)上安置的所述环形框架处的所述半导体芯片上；以及预层压施压部移动步骤(S235)，该预层压施压部移动步骤通过移动所述预层压单元(500)的预层压施压部(510)来允许所述分层密封与附接到设置在所述环形框架处的所述半导体芯片的顶表面的所述保护膜按压式接触。
在所述半导体芯片分层装置的控制方法中，所述预层压步骤(S23)可以包括预层压位置确认步骤(S231)，该预层压位置确认步骤允许所述感测单元(50)的位置传感器(53)检查所述预层压单元(500)的位置。
在所述半导体芯片分层装置的控制方法中，所述预层压施压部移动步骤(S235)可以包括以下步骤：预层压施压部施压移动步骤(S2351)，该预层压施压部施压移动步骤允许所述预层压单元(500)的所述预层压施压部(510)垂直移动，以使所述预层压单元(500)的所述预层压施压部(510)与所述分层密封直接接触；底座压力检测步骤(S2353)，该底座压力检测步骤允许所述感测单元(50)的多个压力传感器(55)检测由所述预层压单元(500)的所述预层压施压部(510)通过所述分层密封施加到附接到设置在所述环形框架处的所述半导体芯片的顶表面的所述保护膜的压力；压力均匀性确认步骤(S2355)，该压力均匀性确认步骤检查所述压力传感器(55)检测到的输入值的均匀性；以及压力校正步骤(S2357)，该压力校正步骤校正在所述压力均匀性确认步骤(S2355)中检查到的压力差。
在所述半导体芯片分层装置的控制方法中，所述加热层压步骤(S25)可以包括以下步骤：加热层压单元位置确认步骤(S251)，该加热层压单元位置确认步骤允许所述感测单元(50)的位置传感器(53)检查所述加热层压单元(600)的位置；加热层压移动步骤(S253)，该加热层压移动步骤使所述加热层压单元(600)移动以通过所述加热层压单元(600)与附接到设置在所述环形框架处的所述半导体芯片的顶表面的所述保护膜热熔接触；压力和温度检测步骤(S255)，该压力和温度检测步骤允许所述感测单元(50)的压力传感器(55)检测通过所述分层密封施加到附接到设置在所述环形框架处的所述半导体芯片的顶表面的所述保护膜的压力，并允许所述感测单元(50)的所述温度传感器(57)检测所述保护膜的温度；压力比较步骤(S257)，该压力比较步骤将所述压力传感器(55)检测到的压力值(Ph)与存储在所述存储单元(30)中的预设数据的预设压力值(Phs)进行比较；以及温度比较步骤(S258)，该温度比较步骤将所述温度传感器(57)的检测到的温度值(th)与存储在所述存储单元(30)中的所述预设数据的预设压力值(ths)进行比较。
在所述半导体芯片分层装置的控制方法中，所述分层步骤(S30)可以包括以下步骤：分层单元移动步骤(S31)，该分层单元移动步骤允许所述分层单元移动以从所述半导体芯片剥离被设置为覆盖其一个表面上设置有所述保护膜的所述半导体芯片的所述分层密封；分层单元剥离刀片压力检测步骤(S33)，该分层单元剥离器刀片压力检测步骤检测施加到所述分层单元剥离刀片(720)的压力；压力均匀性确认步骤(S35)，该压力均匀性确认步骤将在所述分层单元剥离刀片压力检测步骤(S33)中检测到的压力与存储在所述存储单元(30)中的所述预设数据的预设压力值进行比较；以及压力校正步骤(S37)，该压力校正步骤调节施加到所述分层单元剥离刀片的压力。
在所述半导体芯片分层装置的控制方法中，所述半导体芯片分层装置(10)还可以包括UV照射器(800)，并且所述方法还可以包括在所述覆盖步骤(S20)之后在所述覆盖步骤(S20)和所述分层步骤(S30)之间执行的将紫外线照射到被设置为覆盖在其一个表面上设置有所述保护膜的所述半导体芯片的所述分层密封上的UV照射步骤(S40)。
在所述半导体芯片分层装置的控制方法中，所述半导体芯片分层装置(10)还可以包括清洁单元(900)，并且所述方法还可以在所述分层步骤(S30)之后清洁从其剥离了用于允许处于熔化式接触状态的所述保护膜与所述半导体芯片分离的所述分层密封的所述半导体芯片的一个表面的清洁步骤(S50)。
有利效果
如上构造的根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置及其控制方法具有以下的有利效果。根据本发明，由于在半导体芯片受保护膜保护的状态下执行半导体晶圆锯切工艺、半导体晶圆背研磨工艺和半导体芯片转移工艺，因此可以防止对半导体芯片的污染或损坏，并且不管是任何工艺，都可以轻松地从半导体晶圆剥离保护膜。
另外，根据本发明，将半导体晶圆切割成个体芯片单元，以分离在半导体晶圆上形成的半导体芯片，然后从半导体芯片剥离保护膜，使得可以避免由于对半导体芯片的污染或损坏而造成的产品良率的降低，同时可以通过快速剥离工艺提高工艺可靠性和良率。
除此之外，根据本发明，可以满足在近期半导体芯片制造工艺中需要的异物管理要求，使得可以排除为了解决诸如半导体芯片上的异物吸附或对半导体芯片的损坏这样的问题而在半导体晶圆锯切工艺中使用的切割设备中另外安装的昂贵装置，可以降低改善工作环境以防止诸如硅残留物和颗粒这样的异物四散的成本，同时可以节省通过高度可靠的连续工艺进行的半导体制造设施的操作和维护成本。
附图说明
图1是示出了根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置的配置的示意性图解视图。
图2是示出了根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置的示意性功能框图。
图3是示出了根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置的载物台单元的示意性截面图。
图4是示出了根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置的覆盖单元的预层压单元的示意性顶视图。
图5是示出了根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置的覆盖单元的预层压单元的部分配置的示意性状态视图。
图6是示出了根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置的覆盖单元的预层压单元的修改的示意图。
图7是示出了根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置的覆盖单元的预层压单元的修改的示意图。
图8是示出了根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置的分层单元的示意性顶视图。
图9和图10是示出了根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置的分层单元的分层单元剥离刀片的修改的示意图。
图11至图17是示出了根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置的工艺的示意性局部侧视图和放大视图。
图18是示出了根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置的修改的示意图。
图19至图26是示出了根据本发明的控制半导体芯片分层装置的方法的流程图。
图27和图28是示出了根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置的加热层压单元的修改的示意图。
具体实施方式
下文中，将参考附图来详细描述根据本发明的优选实施方式的半导体芯片分层装置及其控制方法。
本发明提供了用于更容易地剥离附接到半导体晶圆的有源表面的保护膜以便保护对在半导体芯片制造工艺中经历背研磨或锯切步骤的半导体芯片的损坏的半导体芯片分层装置及其控制方法。
根据本发明的实施方式的半导体芯片分层装置是用于剥离附接到半导体芯片的一个表面的保护膜的装置。半导体芯片分层装置包括载物台单元400、分层供给单元300、覆盖单元(500、600、600a、600b)和分层单元700。
根据本发明的实施方式的半导体芯片是指处于保护膜通过保护膜附接到半导体晶圆的有源表面的工艺而附接到设置在环形框架上的胶带的一个表面并且半导体晶圆的背面被背研磨和/或锯切和/或重构的状态的半导体芯片，并且为了澄清本发明的主旨，将省略对先前工艺的详细描述。
胶带140设置在环形框架142上，多个半导体芯片115设置在胶带140的一个表面上，并且保护膜120设置在每个半导体芯片115的一个表面上。
其中设置有其上附接有保护膜的半导体芯片的环形框架安置在载物台单元400上。载物台单元400包括载物台板420、载物台底座410、载物台底座轴430和载物台底座提升器440。
载物台板420允许环形框架安置在其上，并且载物台底座410允许载物台板420安置在其上。在该实施方式中，载物台板420具有载物台板420安置性设置在载物台底座410中的结构。
载物台底座轴430被配置为在其一端连接到载物台板420以旋转载物台板420，并且载物台底座提升器440被配置为在一端安置性连接到载物台底座410以提升载物台板420。在一些实施方式中，载物台板420包括穿透性形成在其中的载物台板吸入部421，并可以具有其提供真空压力以更稳定地保持环形框架的配置。
尽管诸如液压电机或电动机这样的提供提升驱动力的构成元件连接到载物台底座提升器440的另一端，但在该实施方式中将省略对其的详细描述。
分层供给单元300供给能与保护膜接触的分层密封，以便从半导体芯片剥离保护膜。在该实施方式中，分层密封形成连续卷结构。换句话说，分层密封具有以下配置：它被安装在其一侧和另一侧被分别卷绕在其上的构成元件上，或者被安装在其两侧中的至少一侧被卷绕在其上的构成元件的分层供给单元300上。
在该实施方式中，分层供给单元300执行形成具有这种连续卷结构的分层密封的张力、卷绕和移动的功能。进一步提供分层供给单元300，以使得能够连接到分层密封的两端。分层供给单元300包括供给单元后卷绕器310和供给单元前卷绕器320。
供给单元后卷绕器310允许分层密封的一端连接到其上，并且供给单元前卷绕器320允许分层密封的另一端连接到其上并与供给单元后卷绕器310协同操作，以允许分层密封卷绕到其上。
供给单元后卷绕器310和供给单元前卷绕器320可以仅部分执行卷绕功能，但它们都具有卷绕功能以便它们中的每一个都连接到卷绕电机(未示出)并被驱动。
当然，在一些实施方式中，如图1所示，分层供给单元300还可以包括用于形成分层密封的引导和张力的单独的供给引导件330。供给引导件330可以根据设计规范以各种方式修改，诸如，在某种情况下被实现为位置固定结构或单独可移动结构。
如图11中所示，在能与保护膜接触的状态下，制备通过载物台单元400和分层供给单元300设置在环形框架上的分层密封。
覆盖单元(500、600)允许分层密封(DS)覆盖其上设置有保护膜的半导体芯片或设置在环形框架上的半导体芯片，使得分层密封与保护膜紧密接触。
覆盖单元(500、600)可以包括预层压单元500和加热层压单元600中的至少一个。在该实施方式中，已侧重于覆盖单元包括这两个构成元件的情况进行了描述。尽管这种配置在实践方面是优选的，但可以根据设计规范进行各种修改。
预层压单元500在相对于分层密封(DS)移动的同时对分层密封(DS)施压，使得分层密封(DS)与保护膜120紧密接触。在覆盖单元包括预层压单元500和加热层压单元600的该实施方式中，预层压单元500可以执行形成压力粘合状态的预压步骤。在该实施方式中，预层压单元500可以在提供施压力或压力的范围内以各种方式配置，并且将围绕辊型进行描述。换句话说，本发明的预层压单元500可以是辊型的。预层压单元500可以是辊型的。具有辊型旋转结构的预层压单元500包括预层压框架550和预层压施压部510。如图12和图13中所示，预层压单元500在相对于分层密封(DS)移动的同时对分层密封(DS)施压，使得分层密封(DS)与保护膜120紧密接触。
预层压框架550与载物台单元400分隔开设置。预层压框架550包括预层压框架底座551和预层压框架主体553。预层压框架底座551在其一端连接到将在随后描述的预层压转移部540，并且在其另一端连接到预层压框架主体553。在预层压框架主体553处设置随后将描述的预层压施压部510的预层压施压致动器560。
预层压施压部510以相对于预层压框架550可移动的方式设置在预层压框架550处。预层压施压部510至少部分地具有旋转结构。如图4中所示，旋转结构的预层压施压部510包括预层压施压辊511、预层压施压框架513和预层压施压致动器560。
预层压施压辊511能够与热密封直接接触。更具体地，预层压施压辊511具有圆柱形结构，以形成通过旋转操作与连续结构形状的分层密封(DS)直接接触的结构。预层压施压辊511在其两端由预层压施压框架513可旋转地支撑。预层压施压辊511可以通过诸如单独电机这样的驱动源提供动力。
预层压施压框架513被设置为相对于预层压框架(550)可移动，使得预层压施压辊(511)相对于预层压施压框架513可旋转。预层压施压框架513包括预层压施压主框架5131和预层压施压轴框架5133。
预层压施压主框架5131具有
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形，使得预层压施压辊511设置在其内侧，并且预层压施压轴框架5133形成其一端连接到预层压施压辊511的两端而其其它端部连接到预层压施压主框架5131的两端以便可以实现预层压施压主框架5131与预层压施压辊511之间的相对旋转运动的结构。
此外，预层压施压致动器560用于提供驱动力来驱动预层压施压辊511。预层压施压致动器560在其一侧设置在预层压框架550上而在其另一侧连接到预层压施压框架513，以提供驱动力来驱动预层压施压辊511。尽管在该实施方式中预层压施压致动器560使用具有液压缸结构的线性致动器，但对于本领域的技术人员来说，将显而易见的是，除了液压之外，在形成预定压力条件的范围内，可以对其进行各种修改。
另外，在该实施方式中，预层压施压致动器560具有两个元件彼此分隔开设置的配置，形成可以响应于取决于设计规范的长度变化的结构以提供均匀的施压力以使得可以防止在分层密封(DS)和保护膜120之间形成空气气泡并且可以提高其间的紧密可接触性。在一些实施方式中，感测单元50的压力传感器55设置在载物台单元400(例如，载物台板420)的底表面处，以检测沿着预层压施压辊511的纵向方向在接触区域上是否均匀地形成了施压力。依据该配置，可以进行各种修改，诸如，具有实现预层压施压致动器560的施压力的调整的配置。
此外，预层压单元500还可以包括预层压热密封引导件(520)。预层压施压部510具有可垂直移动的结构，而预层压热密封引导件520具有相对固定的结构，但在一些实施方式中可以具有旋转结构。换句话说，预层压热密封引导件520以与预层压施压部510分隔开的方式固定地设置在预层压框架550处，并被配置为将热密封沿着其引导。预层压热密封引导件520包括预层压热密封引导辊521和预层压热密封引导保持器523。预层压热密封引导辊521被配置为能够与热密封直接接触以将热沿着其引导，并且预层压热密封引导保持器523在其一端连接到预层压热密封引导辊521而在其另一端连接到预层压框架550。
预层压热密封引导辊521可以可旋转地连接到预层压热密封引导保持器523。它们之间的这种相对旋转可以是简单的旋转并且可以进行各种修改，诸如，在一些实施方式中具有提供单独旋转力的结构。依据这种配置，可以形成分层密封(DS)的稳定承压状态，并且可以执行稳定的覆盖工艺。
此外，本发明的半导体芯片分层装置10的预层压单元500还包括预层压转移部(540)。预层压转移部540在图纸上的水平方向上转移预层压单元(500)的预层压施压部(510)，以便相对于载物台单元(400)可移动。
换句话说，预层压转移部540包括预层压转移引导螺杆545、预层压转移引导块543和预层压转移引导致动器547。
预层压转移引导螺杆545以其一端连接到预层压框架550的方式与载物台单元400分隔开设置。预层压转移引导块543沿着预层压转移引导螺杆545的纵向方向移动。此外，预层压转移引导致动器547向预层压转移引导螺杆(545)施加旋转力。预层压转移引导螺杆545因被施加来自预层压转移引导致动器547的旋转力而旋转，以使预层压转移引导块543线性移动。换言之，预层压转移引导致动器547响应于从用于控制预层压转移引导致动器的随后将描述的控制单元20输出的控制信号而操作使得可以执行位置控制。感测单元50还包括单独的位置传感器53(参见图1和图2)，使得可以更精确地控制预层压转移引导致动器547的操作。
另外，此外，在一些实施方式中，预层压单元500还可以包括提供一定热的构成元件。换句话说，预层压单元500还可以包括预层压施压加热器530。预层压施压加热器530设置在预层压施压部(510)处。预层压施压加热器530可以沿着预层压施压部510的预层压施压辊511的圆周设置在预定的特定区域处，但优选地沿着预层压施压辊511的圆周均匀设置。
依据这种配置，预层压施压加热器530可以使用一定压力和一定热形成分层密封(DS)的熔化结构，以形成预定的压粘焊接状态。
尽管在以上实施方式中描述了本发明的预层压单元500包括具有辊型旋转结构的预层压施压辊511，但本发明不限于此，而是可以在形成施压结构的范围内进行各种修改。换句话说，如图7中所示，预层压单元500的预层压施压部510可以是刀片型。在这种情况下，如图7中所示，刀片型预层压施压部510由具有预定刚度的柔性材料制成，因此它可以根据设计规范按各种方式修改，诸如，具有分层密封(DS)与保护带120之间的紧密粘合性通过预定刚度而加强同时在移动时形成预定变形的配置。
另外，此外，半导体芯片分层装置10的覆盖单元(500、600)还可以包括加热层压单元600，除了形成压粘焊接状态之外，加热层压单元600还用于通过热来增加分层密封(DS)与附接到半导体芯片的一个表面的保护带120之间的紧密粘合性质。加热层压单元600对分层密封进行热施压，使得分层密封与保护膜或保护带120粘合式接触。
在这种情况下，加热层压单元600包括加热层压体610和加热层压加热器620。加热层压体610相对于载物台单元400可移动，并且加热层压加热器620设置在加热层压体160处，以将热传递到分层密封。在一些实施方式中，加热层压加热器620可以具有以下配置：在加热层压体610与热密封彼此分隔开的状态下，其将热传递到分层密封，但加热层压体610具有其直接接触分层密封并对分层密封施压的结构。
换句话说，如图1和图14中所示，设置在加热层压体610处的加热层压加热器620提供热，并且加热层压体610的底表面与分层密封(DS)直接接触，以由于其自身重量而形成加压状态，从而去除分层密封(DS)与附接到半导体芯片的一个表面的保护带120之间的极少量空气气泡，并使得能够通过加热来形成分层密封(DS)的熔化区域，以便保护带120的顶表面使得分层密封(DS)上能够形成针对剥离操作的连接状态。在图14中，传递来自加热层压加热器620的热的分层密封(DS)上的区域由附图标记Am表示，其中，可以发现由于加热带来的热变形而导致的给定熔化现象。
图14中由附图标记A指示的部分的放大视图在图15中示出。通过加热层压加热器620传递热的分层密封(DS)上的区域Am由于熔化现象而形成分层密封(DS)与保护带120之间进一步加强的紧密接触状态，使得可以防止在后期剥离工艺中出现不完全分层。
另外，此外，半导体芯片分层装置10的覆盖单元(500、600)还可以包括加热层压单元600，除了形成压粘焊接状态之外，加热层压单元600还用于通过热来增加分层密封(DS)与附接到半导体芯片的一个表面的保护带120之间的紧密粘合性质。加热层压单元600对分层密封进行热施压，使得分层密封与保护膜120或保护带粘合式接触。
在这种情况下，加热层压单元600包括加热层压体610和加热层压加热器620。加热层压体610相对于载物台单元400可移动，并且加热层压加热器620设置在加热层压体160处，以将热传递到分层密封。在一些实施方式中，加热层压加热器620可以具有以下配置：在加热层压体610与热密封彼此分隔开的状态下，其将热传递到分层密封，但加热层压体610具有其直接接触分层密封并对分层密封施压的结构。
另外，此外，根据本发明的实施方式的分层单元700用于从半导体芯片剥离被设置为覆盖其一个表面上设置有保护膜的半导体芯片的分层密封。
分层单元700包括分层单元主体710、分层单元剥离刀片720和分层单元剥离引导件730。分层单元主体710与载物台单元400分隔开设置，分层单元剥离刀片720在其一端处设置在分层单元主体710处，使得分层单元剥离刀片720的自由端位于载物台单元400与分层单元主体710之间的相对移动方向上。
换句话说，如图16和图17中所示，分层单元剥离刀片720具有其一端作为自由端形成为预定角度的边缘形状而其另一端被支撑性连接到分层单元主体710的结构。分层单元剥离引导件730设置在分层单元主体710处，以在投影到载物台单元400所处平面时定位在与分层单元剥离刀片720的自由端相对的区域处。依据这种配置，当经由具有边缘形状的分层单元剥离刀片720分层或剥离分层密封(DS)时，分层单元剥离引导件730引导分层密封(DS)以确保预定的张力或引导退出方向，使得可以实现一定的平稳分层(即，剥离)操作。
在一些实施方式中，分层单元700还可以包括分层转移单元740。如果载物台单元400具有其沿着线水平移动的结构，则可以排除单独的转移部，但在该实施方式中，分层单元700具有其还包括分层转移单元740的配置。分层转移单元740转移分层单元主体710、分层单元剥离刀片720和分层单元剥离引导件730，以便相对于载物台单元400可移动。
分层转移单元(740)包括分层转移引导件(743)、分层转移块(741)和分层转移致动器(745)。分层转移引导件743与载物台单元400分隔开设置。分层转移引导件743可以以与整条线的方向平行设置的方式设置在半导体芯片分层装置10的底座(未示出)上。
分层转移块741允许分层单元主体710连接性设置在其一个表面上，并沿着分层转移引导件743的纵向方向移动。分层转移引导件743可以具有LM引导配置，使得分层转移块741可以与其接合地进行操作。
分层转移致动器745向分层转移块741施加移动力。分层转移致动器745可以以各种方式修改，诸如，被实现为引导螺杆型结构或线性电机。
在本实施方式中，分层单元主体710和分层单元剥离刀片720具有它们仅相对于彼此固定连接的配置，但可以具有它们相对于彼此可移动的配置。
如图9中所示，分层单元主体710具有限定在其中的空间，以允许分层单元剥离刀片720的一端可移动地插入其中，并且在分层单元主体710的内部空间中还包括分层单元剥离刀片移动部750。分层单元剥离刀片移动部750被实现为弹性构件，使得如果在建立了预定弹性力的状态下对弹性构件施加过大压力，则发生位置的预定变化，使得可以防止对分层密封(DS)施加过大张力。
另外，如图10中所示，分层单元主体710中限定有空间，以允许分层单元剥离刀片720的一端可移动地插入其中，并且在分层单元主体710的内部空间中还包括分层单元剥离刀片移动部750。分层单元剥离刀片移动部750包括移动驱动部751和移动传输部753。移动驱动部751被实现为连接到致动器(未示出)的动力提供部，并且移动传输部753被实现为动力传输部，使得可以对其进行各种修改，诸如，通过允许当施加到分层密封(DS)的张力过紧或过紧时位置发生变化来形成更平滑的卷绕结构。在本实施方式中，移动驱动部751是被实现为电动机的例示为轴的致动器，并且移动传输部753被实现为蜗轮、蜗杆蜗轮和与其啮合的齿条，但移动驱动部和移动传输部的配置可以根据设计规范以各种方式修改。
此外，在一些实施方式中，半导体芯片分层装置10还可以包括各种构成元件。换句话说，半导体芯片分层装置10还可以包括UV照射器(800)。UV照射器800向通过覆盖单元(500、600)接触式覆盖保护膜(即，保护带)的分层密封照射紫外线，以形成分层密封的固化状态，使得可以防止接触式覆盖保护膜(即，保护带)的分层密封被从保护膜去除。
另外，在一些实施方式中，半导体芯片分层装置10还可以包括清洁单元900，清洁单元900被配置为快速清洁半导体芯片的已被剥离分层密封的一个表面，使得芯片的缺陷可以被最小化。清洁单元900不限于清洁半导体芯片的一个表面的范围内的特定事项。
本发明的半导体芯片分层装置10可以具有控制以上提到的每个构成元件的操作的实现方式的整个控制系统配置。换句话说，本发明的半导体芯片分层装置10还可以包括感测单元50、控制单元20、存储单元30和算术单元40。感测单元50检测上面已描述的载物台单元400、分层供给单元300、覆盖单元(500、600)和分层单元700中的至少一个的操作状态以及分层密封的状态。控制单元20基于来自感测单元50的感测信号和存储在存储单元30中的预设数据，向载物台单元400、分层供给单元300、覆盖单元(500、600)和分层单元700施加控制信号。
换句话说，感测单元50包括张力传感器51(参见图1)、位置传感器53(参见图1)、压力传感器55(参见图1和图5)和温度传感器57(参见图1和图14)。
张力传感器51检测施加到分层密封(DS)的张力。张力传感器51可以设置在分层供给单元300上，位置传感器53可以设置在用于在载物台单元400上执行工作的区域处，压力传感器55设置在载物台单元400的载物台板420上以检测预层压单元500的压力，并且温度传感器57检测设置在载物台板420上的环形框架和/或设置在环形框架处的半导体芯片上的保护带的温度。
算术单元40响应于来自控制单元20的算术控制信号而执行预定的算术处理，并且存储单元30响应于来自控制单元20的存储控制信号而加载某些预设数据，并在必要时将预定数据存储在其中。存储在存储单元30中的预设数据可以包括诸如用于确定分层密封的张力是否过大的预设张力ts、用于确定由预层压单元500施加到载物台板的施压力或压力是否适当的预设压力Phs、用于确定预层压单元500、加热层压单元600和分层单元700是否处于适当位置的预设位置ss以及用于确定加热层压单元600的加热操作时间是否适当的预设时间ts这样的确定参考数据。
下文中，将参考附图来描述控制半导体芯片分层装置的方法。
本发明的控制半导体芯片分层装置的方法包括控制用于剥离附接到半导体芯片的一个表面的保护膜的半导体芯片分层装置的方法，该方法包括提供步骤S1、载物台安置步骤S10、覆盖步骤S20和分层步骤S30。
在提供步骤S1中，提供了一种半导体芯片分层装置10，半导体芯片分层装置10包括：感测单元50，该感测单元被配置为检测载物台单元400、分层供给单元300、覆盖单元(500、600)和分层单元700的操作状态以及分层密封的状态；以及控制单元20，该控制单元被配置为基于来自感测单元50的感测信号和存储在存储单元中的预设数据向载物台单元400、分层供给单元300、覆盖单元(500、600)和分层单元700施加控制信号。在这种情况下，将省略对其的详细描述以避免冗余，并且该详细描述将被替换为以上描述。
此后，控制单元20执行载物台安置步骤S10。在载物台安置步骤S10中，将其中设置有其上附接有保护膜的半导体芯片的环形框架安置在载物台单元400上。在载物台安置步骤S10中，载物台单元400响应于来自控制单元20的载物台控制信号而移动，以将环形框架移动至预定位置。在这种情况下，以与上述情况相同的方式执行预定的旋转和移动操作。
在覆盖步骤S20中，分层密封覆盖半导体芯片，使得分层密封与保护膜紧密接触。覆盖步骤S20包括供给步骤S21、预层压步骤S23和加热层压步骤S25。
在供给步骤S21中，控制单元20控制分层密封，以使其被供给到环形框架的对应位置。供给步骤S21包括供给起始步骤S211、张力检测和位置确认步骤S213、张力比较步骤S215和位置比较步骤S217。
在供给起始步骤S211中，控制单元20控制分层供给单元300供给可与保护膜接触的分层密封，以从半导体芯片剥离保护膜。
此后，控制单元20执行张力检测和位置确认步骤S213，在该步骤中感测单元50的张力传感器51检测施加到分层密封的张力，并检查分层密封的移动位置。算术单元40可以基于供给单元后卷绕器310和供给单元前卷绕器320的卷绕操作，响应于来自控制单元20的算术控制信号而对分层密封的移动位置执行算术处理。
在执行张力检测和位置确认步骤S213之后，控制单元20执行张力比较步骤S215，在该步骤中控制单元20将施加到分层密封的张力P与存储在存储单元30中的预设数据的预设张力PS进行比较。如果在张力比较步骤S215中确定张力P小于或等于预设张力PS，则控制流前进至步骤S217，而如果张力P超过预设张力PS，则控制流前进至步骤S219。换句话说，如果在张力比较步骤S215中确定由控制单元20检测到的张力大于当前张力，则控制单元20确定分层密封的张力异常，以允许控制流前进至紧急响应步骤S219，在该步骤中作为降低张力的紧急操作，控制单元20可以控制分层供给单元300的供给单元后卷绕器310和供给单元前卷绕器320的卷绕操作。
如果在张力比较步骤S215中确定张力P小于或等于预设张力PS，则控制流前进至位置比较步骤S217，在该步骤中控制单元20将分层密封的移动位置与存储在存储单元30中的预设数据的预设位置SS进行比较，以确认分层密封的所需位置是否被固定。
随后，控制单元20执行预层压步骤S23，在该步骤中控制单元20控制分层密封通过覆盖单元(500、600)的预层压单元500与附接到设置在环形框架处的半导体芯片的顶表面的保护膜按压式接触。
预层压步骤S23包括预层压施压部布置步骤S233和预层压施压部移动步骤S235，并还可以包括预层压位置确认步骤S231。
在预层压施压部布置步骤S233中，控制单元20输出转移控制信号，以控制预层压单元500布置在设置在载物台单元400上安置的环形框架处的半导体芯片上。在预层压施压部移动步骤S235中，控制单元20向预层压施压致动器560施加移动控制信号，以通过移动预层压单元500的预层压施压部510来控制分层密封与附接到设置在环形框架处的半导体芯片的顶表面的保护膜按压式接触。
此时，在执行步骤S233之前，控制单元20执行预层压位置确认步骤S231，该步骤允许感测单元50的位置传感器53响应于来自控制单元20的感测控制信号而检查预层压单元500的位置，使得可以更准确地识别预层压单元500的位置。
更具体地，预层压施压部移动步骤S235包括预层压施压部施压移动步骤S2351、底座压力检测步骤S2353、压力均匀性确认步骤S2355和压力校正步骤S2357。
在预层压施压部施压移动步骤S2351中，控制单元20输出移动控制信号，以控制预层压单元500的预层压施压部510垂直移动，以允许预层压单元500的预层压施压部510与分层密封直接接触。
在执行预层压施压部施压移动步骤S2351之后，控制单元20执行底座压力检测步骤S2353，在该步骤中控制单元20向感测单元50施加感测控制信号，以控制感测单元50的多个压力传感器55来检测由预层压单元500的预层压施压部510通过分层密封施加到附接到设置在环形框架处的半导体芯片的顶表面的保护膜的压力。
在执行底座压力检测步骤S2353之后，控制单元20执行其中控制单元20检查压力传感器55检测到的输入值的均匀性的压力均匀性确认步骤S2355，并执行其中向在压力均匀性确认步骤S2355中不均匀的输入值的施压侧施加校正后的压力的压力校正步骤S2357，使得在压力均匀性确认步骤S2355中检查到的压力差被校正以校正施加到预层压施压致动器560的压力，并最终校正所施加的压力差以向分层密封偏置。
此外，在加热层压步骤S25中，控制单元20控制分层密封通过覆盖单元(500、600)的加热层压单元600与附接到设置在环形框架处的半导体芯片的顶表面的保护膜热熔式接触。加热层压步骤S25包括加热层压单元位置确认步骤S251、加热层压移动步骤S253、压力和温度检测步骤S255、压力比较步骤S257和温度比较步骤S258。
首先，在加热层压单元位置确认步骤S251中，控制单元20向感测单元50施加感测控制信号，以控制感测单元50的位置传感器53检查加热层压单元600的位置。
在执行加热层压单元位置确认步骤S251之后，控制单元20执行加热层压移动步骤S253，在该步骤中控制单元20向加热层压单元600施加移动控制信号来控制加热层压单元600移动，以允许分层密封通过加热层压单元600与附接到设置在环形框架处的半导体芯片的顶表面的保护膜热熔式接触，从而执行对预定垂直向下施压移动和加热器操作的控制。
在执行加热层压移动步骤S253之后，控制单元20执行压力和温度检测步骤S255，在该步骤中控制单元20向感测单元50施加感测控制信号以控制感测单元50的压力传感器55来检测通过分层密封施加到附接到设置在环形框架处的半导体芯片的顶表面的保护膜的压力，并控制感测单元50的温度传感器57来检测保护膜的温度。
在执行压力和温度检测步骤S255之后，控制单元20执行压力比较步骤S257，在该步骤中控制单元20将压力传感器55检测到的压力值Ph与存储在存储单元30中的预设数据的预设压力值Phs进行比较。如果在步骤S257中确定检测到的压力值Ph大于预设压力值Phs，则控制单元20确定尚未实现一定熔化，并且控制流前进至步骤S258。相反，如果确定检测到的压力值Ph小于或等于预设压力值Phs，则控制单元20确定实现了一定熔化，并结束步骤S25的加热层压操作。
此后，如果在步骤S257中确定检测到的压力值Ph大于预设压力值Phs，则控制流前进至温度比较步骤S258，在该步骤中控制单元20将温度传感器57检测到的温度值th与存储在存储单元30中的预设数据的预设压力值ths进行比较。
如果在步骤S258中确定温度传感器57检测到的温度值th小于或等于存储在存储单元30中的预设数据的预设压力值ths，则控制流返回到控制单元20执行预定加热处理的步骤S233。相反，如果在步骤S258中确定温度传感器57检测到的温度值th大于存储在存储单元30中的预设数据的预设压力值ths，则控制单元20结束步骤S25的加热层压操作。
此外，在分层步骤S30中，控制单元20控制分层单元700从半导体芯片剥离被设置为覆盖其一个表面上设置有保护膜的半导体芯片的分层密封。分层步骤S30包括分层单元移动步骤S31、分层单元剥离刀片压力检测步骤S33、压力均匀性确认步骤S35和压力校正步骤S37。
在分层单元移动步骤S31中，控制单元22控制分层单元移动以从半导体芯片剥离被设置为覆盖其一个表面上设置有保护膜的半导体芯片的分层密封。
在分层单元剥离刀片压力检测步骤S33中，控制单元20控制压力传感器55以检测施加到分层单元剥离刀片720的压力。在压力均匀性确认步骤S35中，控制单元20将在分层单元剥离刀片压力检测步骤S33中检测到的压力与存储在存储单元(30)中的预设数据的预设压力值进行比较。在压力校正步骤S37中，控制单元20调节施加到分层单元剥离刀片的压力。
此外，半导体芯片分层装置(10)还包括UV照射器800。该方法还在覆盖步骤S20之后包括在覆盖步骤S20和分层步骤S30之间执行的将紫外线照射到被设置为覆盖在其一个表面上设置有保护膜的半导体芯片的分层密封上的UV照射步骤S40。
半导体芯片分层装置10还包括清洁单元(900)，并且该方法还在分层步骤S30之后包括清洁半导体芯片的一个表面的清洁步骤S50，其中，从该表面剥离了用于允许处于熔化接触状态的保护膜与半导体芯片分离的分层密封。
尽管以上已经描述了用于实施本发明的半导体芯片分层装置及其控制方法，但可以在包括本发明的基本组成元件的范围内对其进行各种修改。换句话说，在本发明的实施方式中，尽管围绕覆盖单元包括在直接接触方法或间隔照射方法中传递热尤其是在直接接触方法中传递热的加热层压单元和预层压单元的配置进行了描述，但本发明的覆盖单元不限于此，而是除了通过照射或传导或直接接触的热传递方法之外，还可以实现基于高频的热传递方法。
换句话说，覆盖单元(500、600a；600b)还可以包括采用高频热粘合法的加热层压单元600a。加热层压单元可以被实现为采用高频热粘合法的加热层压单元600a，其一个示例在图27中示出。加热层压单元600a包括加热层压体610和与设置在加热层压体处的高频发生器电连接的加热层压电源630。另外，与加热层压单元600a对应的元件(例如，载物台单元400)形成接地结构，使得通过从加热层压电源630供应的电力从高频发生器产生的高频在处于接地状态的载物台单元400中实现在分层密封(DS)和形成在设置在环形框架142处的每个半导体芯片115的一个表面上的保护膜120之间的高频热粘合，其中在环形框架142上设置有胶带140。在这种情况下，可以根据设计规范以各种方式形成加热层压体和分层密封之间的可接触性或接近性。
另外，本发明的加热层压单元不限于以上配置，而是还可以包括高光热红外加热层压加热器620b，高光热红外加热层压加热器620b具有采用基于由红外线进行的热辐射的热传递方法的光热粘合结构，并且本发明的半导体芯片分层装置的控制方法可以以各种方式修改，诸如，另外包括在使用高频或热空气执行热粘合工艺之后使用加压装置的加压步骤，或者使用如上所述的UV照射加强分层密封与保护膜之间的热粘合的形成。
如此，在采用高频热粘合技术或高光热红外热粘合技术的情况下，可以根据设计规范以各种方式修改以上提到的加热层压步骤S25的详细配置，例如相同或稍微改变。换句话说，在加热层压步骤S25中，分层密封通过覆盖单元(500、600a；500、600b)的加热层压单元(600a；600b)与附接到设置在环形框架处的半导体芯片的顶表面的保护膜热熔式接触。加热层压步骤S25包括加热层压单元位置确认步骤S251、加热层压移动步骤S253、压力和温度检测步骤S255、压力比较步骤S257和温度比较步骤S258，这与以上描述中相同。
首先，在加热层压单元位置确认步骤S251中，控制单元20向感测单元50施加感测控制信号，以控制感测单元50的位置传感器53检查加热层压单元600的位置。在执行加热层压单元位置确认步骤S251之后，控制单元20执行加热层压移动步骤S253，在该步骤中控制单元20向加热层压单元600施加移动控制信号来控制加热层压单元600移动，以允许分层密封通过加热层压单元(600a、600b)与附接到设置在环形框架处的半导体芯片的顶表面的保护膜热熔式接触，从而执行对预定垂直向下施压移动和加热器操作的控制。可以根据设计规范进行各种修改，诸如同等地应用分层密封通过加热层压单元(600a、600b)与附接到设置在环形框架处的半导体芯片的顶表面的保护膜热熔式接触的配置。
工业实用性
尽管已经围绕分层的示例描述了根据本发明的半导体芯片分层装置，但它可以在通过分层单元执行分层功能的范围内应用于各种工业领域。

Claims (35)

1.一种用于剥离附接到半导体芯片的一个表面的保护膜的半导体芯片分层装置，该半导体芯片分层装置包括：
载物台单元(400)，该载物台单元被配置为允许其中设置有其上附接有所述保护膜的所述半导体芯片的环形框架安置在所述载物台单元上；
分层供给单元(300)，该分层供给单元被配置为供给能与所述保护膜接触的分层密封，以便从所述半导体芯片剥离所述保护膜；
覆盖单元(500、600)，该覆盖单元被配置为允许所述分层密封覆盖所述半导体芯片，使得所述分层密封与所述保护膜紧密接触；以及
分层单元(700)，该分层单元被配置为从所述半导体芯片剥离被设置为覆盖其一个表面上设置有所述保护膜的所述半导体芯片的所述分层密封。
2.根据权利要求1所述的半导体芯片分层装置，其中，所述覆盖单元(500、600)包括预层压单元(500)，所述预层压单元被配置为在相对于所述分层密封移动的同时对所述分层密封施压，使得所述分层密封与所述保护膜紧密接触。
3.根据权利要求2所述的半导体芯片分层装置，其中，所述预层压单元(500)为辊型。
4.根据权利要求3所述的半导体芯片分层装置，其中，所述预层压单元(500)包括：
预层压框架(550)，该预层压框架与所述载物台单元(400)分隔开设置；以及
预层压施压部(510)，该预层压施压部以相对于所述预层压框架(550)能够移动的方式设置在所述预层压框架(550)处，并且
所述预层压施压部(510)包括旋转结构。
5.根据权利要求4所述的半导体芯片分层装置，其中，所述预层压施压部(510)包括：
预层压施压辊(511)，该预层压施压辊被配置为能够与热密封直接接触；
预层压施压框架(513)，该预层压施压框架被设置为相对于所述预层压框架(550)能够移动，使得所述预层压施压辊(511)相对于所述预层压施压框架(513)能够旋转；以及
预层压施压致动器(560)，该预层压施压致动器的一侧设置在所述预层压框架(550)上而另一侧连接到所述预层压施压框架(513)，以提供驱动力来驱动所述预层压施压辊(511)。
6.根据权利要求4所述的半导体芯片分层装置，其中，所述预层压单元(500)包括预层压热密封引导件(520)，所述预层压热密封引导件以与所述预层压施压部(510)分隔开的方式固定地设置在所述预层压框架(550)处，并被配置为将所述热密封沿着所述预层压热密封引导件引导。
7.根据权利要求6所述的半导体芯片分层装置，其中，所述预层压热密封引导件(520)包括：
预层压热密封引导辊(521)，该预层压热密封引导辊被配置为能够与所述热密封直接接触，以将热沿着所述预层压热密封引导辊引导；以及
预层压热密封引导保持器(523)，该预层压热密封引导保持器的一端连接到所述预层压热密封引导辊(521)而另一端连接到所述预层压框架(550)。
8.根据权利要求4所述的半导体芯片分层装置，其中，所述预层压单元(500)还包括预层压转移部(540)，所述预层压转移部(540)被配置为将所述预层压单元(500)的所述预层压施压部(510)在水平方向上转移，以便相对于所述载物台单元(400)能够移动。
9.根据权利要求8所述的半导体芯片分层装置，其中，所述预层压转移部(540)包括：
预层压转移引导螺杆(545)，该预层压转移引导螺杆以一端连接到所述预层压框架(550)的方式与所述载物台单元(400)分隔开设置；
预层压转移引导块(543)，该预层压转移引导块被配置为沿着所述预层压转移引导螺杆(545)的纵向方向移动；以及
预层压转移引导致动器(547)，该预层压转移引导致动器被配置为向所述预层压转移引导螺杆(545)施加旋转力。
10.根据权利要求4所述的半导体芯片分层装置，其中，所述预层压单元(500)还包括设置在所述预层压施压部(510)处的预层压施压加热器(530)。
11.根据权利要求2所述的半导体芯片分层装置，其中，所述预层压单元(500)为刀片型。
12.根据权利要求2所述的半导体芯片分层装置，其中，所述覆盖单元(500、600)包括加热层压单元(600)，所述加热层压单元(600)被配置为对所述分层密封进行热施压，使得所述分层密封与所述保护膜粘合式接触。
13.根据权利要求12所述的半导体芯片分层装置，其中，所述加热层压单元(600)包括：
加热层压体(610)，该加热层压体被配置为相对于所述载物台单元(400)能够移动；以及
加热层压加热器(620)，该加热层压加热器设置在所述加热层压体(610)处，以将热传输到热密封。
14.根据权利要求13所述的半导体芯片分层装置，其中，所述加热层压体(610)直接接触所述分层密封并对所述热密封施压。
15.根据权利要求1所述的半导体芯片分层装置，其中，所述分层单元(700)包括：
分层单元主体(710)，该分层单元主体与所述载物台单元(400)分隔开设置；
分层单元剥离刀片(720)，该分层单元剥离刀片的一端设置在所述分层单元主体(710)处，使得所述分层单元剥离刀片(720)的自由端位于所述载物台单元(400)与所述分层单元主体(710)之间的相对移动方向上；以及
分层单元剥离引导件(730)，该分层单元剥离引导件设置在所述分层单元主体(710)处，以便在投影到所述载物台单元(400)所处平面时定位在与所述分层单元剥离刀片(720)的所述自由端相对的区域处。
16.根据权利要求15所述的半导体芯片分层装置，其中，所述分层单元(700)包括：分层转移单元(740)，该分层转移单元被配置为转移该单元以便相对于所述载物台单元(400)能够移动。
17.根据权利要求16所述的半导体芯片分层装置，其中，所述分层转移单元(740)包括：
分层转移引导件(743)，该分层转移引导件与所述载物台单元(400)分隔开设置；
分层转移块(741)，该分层转移块被配置为允许所述分层单元主体(710)连接性设置在所述分层转移块的一个表面上并沿着所述分层转移引导件(743)的纵向方向移动；以及
分层转移致动器(745)，该分层转移致动器被配置为向所述分层转移块(741)施加移动力。
18.根据权利要求1所述的半导体芯片分层装置，其中，所述分层供给单元(300)包括：
供给单元后卷绕器(310)，该供给单元后卷绕器被配置为允许所述分层密封的一端连接到所述供给单元后卷绕器；以及
供给单元前卷绕器(320)，该供给单元前卷绕器被配置为允许所述分层密封的另一端连接到所述供给单元前卷绕器上并与所述供给单元后卷绕器(310)协同操作，以允许所述分层密封卷绕在上面。
19.根据权利要求1所述的半导体芯片分层装置，其中，所述半导体芯片分层装置还包括UV照射器(800)，所述UV照射器(800)被配置为向通过所述覆盖单元(500、600)接触式覆盖所述保护膜的所述分层密封照射紫外线。
20.根据权利要求1所述的半导体芯片分层装置，其中，所述半导体芯片分层装置还包括被配置为清洁所述半导体芯片的从其剥离了所述分层密封的一个表面的清洁单元(900)。
21.根据权利要求1所述的半导体芯片分层装置，其中，所述半导体芯片分层装置包括：
感测单元(50)，该感测单元被配置为检测所述载物台单元(400)、所述分层供给单元(300)、所述覆盖单元(500、600)和所述分层单元(700)中的至少一个的操作状态以及所述分层密封的状态；以及
控制单元(20)，该控制单元被配置为基于来自所述感测单元(50)的感测信号和存储在存储单元中的预设数据，向所述载物台单元(400)、所述分层供给单元(300)、所述覆盖单元(500、600)和所述分层单元(700)施加控制信号。
22.根据权利要求1所述的半导体芯片分层装置，其中，所述载物台单元(400)包括：
载物台板(420)，该载物台板被配置为允许所述环形框架安置在所述载物台板上；
载物台底座(410)，该载物台底座被配置为允许所述载物台板(420)安置在所述载物台底座上；
载物台底座轴(430)，该载物台底座轴被配置为使所述载物台板(420)旋转；以及
载物台底座提升器(440)，该载物台底座提升器的一端安置式连接到所述载物台底座(420)，以对所述载物台板(420)进行提升。
23.根据权利要求2所述的半导体芯片分层装置，其中，所述覆盖单元(500、600)包括加热层压单元(600a)，所述加热层压单元(600a)被配置为使用高频将所述分层密封与所述保护膜热粘合，使得所述分层密封与所述保护膜粘合式接触。
24.根据权利要求2所述的半导体芯片分层装置，其中，所述覆盖单元(500、600)包括加热层压单元(600b)，所述加热层压单元(600b)被配置为使用高热红外线将所述分层密封与所述保护膜热粘合，使得所述分层密封与所述保护膜粘合式接触。
25.一种用于剥离附接到半导体芯片的一个表面的保护膜的半导体芯片分层装置的控制方法，该控制方法包括以下步骤：
提供步骤(S1)，该提供步骤提供了一种半导体芯片分层装置(10)，所述半导体芯片分层装置(10)包括：感测单元(50)，该感测单元被配置为检测载物台单元(400)、分层供给单元(300)、覆盖单元(500、600)和分层单元(700)的操作状态以及分层密封的状态；以及控制单元(20)，该控制单元被配置为基于来自所述感测单元(50)的感测信号和存储在存储单元中的预设数据向所述载物台单元(400)、所述分层供给单元(300)、所述覆盖单元(500、600)和所述分层单元(700)施加控制信号；
载物台安置步骤(S10)，该载物台安置步骤将其中设置有其上附接有所述保护膜的所述半导体芯片的环形框架安置在所述载物台单元(400)上；
覆盖步骤(S20)，该覆盖步骤允许所述分层密封覆盖所述半导体芯片，使得所述分层密封与所述保护膜紧密接触；以及
分层步骤(S30)，该分层步骤从所述半导体芯片剥离所述分层密封，其中，所述分层密封被设置为覆盖在其一个表面上设置有所述保护膜的所述半导体芯片。
26.根据权利要求25所述的半导体芯片分层装置的控制方法，其中，所述覆盖步骤(S20)包括以下步骤：
供给步骤(S21)，该供给步骤允许所述控制单元(20)控制所述分层密封，以便被供给到所述环形框架的对应位置；
预层压步骤(S23)，该预层压步骤允许所述分层密封通过所述覆盖单元(500、600)的预层压单元(500)与附接到设置在所述环形框架处的所述半导体芯片的顶表面的所述保护膜按压式接触；以及
加热层压步骤(S25)，该加热层压步骤通过所述覆盖单元(500、600)的加热层压单元(600)与附接到设置在所述环形框架处的所述半导体芯片的顶表面的所述保护膜热熔式接触。
27.根据权利要求26所述的半导体芯片分层装置的控制方法，其中，所述供给步骤(S21)包括以下步骤：
供给起始步骤(S211)，该供给起始步骤允许所述控制单元(20)控制所述分层供给单元(300)供给能与所述保护膜接触的所述分层密封，以从所述半导体芯片剥离所述保护膜；
张力检测和位置确认步骤(S213)，该张力检测和位置确认步骤允许所述感测单元(50)的张力传感器(51)检测施加到所述分层密封的张力并检查所述分层密封的移动位置；
张力比较步骤(S215)，该张力比较步骤允许所述控制单元(20)将施加到所述分层密封的张力P与存储在所述存储单元(30)中的预设数据的预设张力PS进行比较；以及
位置比较步骤(S217)，该位置比较步骤允许所述控制单元(20)将所述分层密封的移动位置与存储在所述存储单元(30)中的所述预设数据的预设位置SS进行比较。
28.根据权利要求26所述的半导体芯片分层装置的控制方法，其中，如果在张力比较步骤(S215)中由所述控制单元(20)确定检测到的张力大于所述预设张力，则所述控制单元(20)确定所述分层密封的张力异常，以允许控制流前进至紧急响应步骤(S219)。
29.根据权利要求26所述的半导体芯片分层装置的控制方法，其中，所述预层压步骤(S23)包括以下步骤：
预层压施压部布置步骤(S233)，该预层压施压部布置步骤允许所述预层压单元(500)布置在设置在所述载物台单元(400)上安置的所述环形框架处的所述半导体芯片上；以及
预层压施压部移动步骤(S235)，该预层压施压部移动步骤通过移动所述预层压单元(500)的预层压施压部(510)来允许所述分层密封与附接到设置在所述环形框架处的所述半导体芯片的顶表面的所述保护膜按压式接触。
30.根据权利要求29所述的半导体芯片分层装置的控制方法，其中，所述预层压步骤(S23)包括预层压位置确认步骤(S231)，该预层压位置确认步骤允许所述感测单元(50)的位置传感器(53)检查所述预层压单元(500)的位置。
31.根据权利要求29所述的半导体芯片分层装置的控制方法，其中，所述预层压施压部移动步骤(S235)包括以下步骤：
预层压施压部施压移动步骤(S2351)，该预层压施压部施压移动步骤允许所述预层压单元(500)的所述预层压施压部(510)垂直移动，以使所述预层压单元(500)的所述预层压施压部(510)与所述分层密封直接接触；
底座压力检测步骤(S2353)，该底座压力检测步骤允许所述感测单元(50)的多个压力传感器(55)检测由所述预层压单元(500)的所述预层压施压部(510)通过所述分层密封施加到附接到设置在所述环形框架处的所述半导体芯片的顶表面的所述保护膜的压力；
压力均匀性确认步骤(S2355)，该压力均匀性确认步骤检查所述压力传感器(55)检测到的输入值的均匀性；以及
压力校正步骤(S2357)，该压力校正步骤校正在所述压力均匀性确认步骤(S2355)中检查到的压力差。
32.根据权利要求26所述的半导体芯片分层装置的控制方法，其中，所述加热层压步骤(S25)包括以下步骤：
加热层压单元位置确认步骤(S251)，该加热层压单元位置确认步骤允许所述感测单元(50)的位置传感器(53)检查所述加热层压单元(600)的位置；
加热层压移动步骤(S253)，该加热层压移动步骤使所述加热层压单元(600)移动以通过所述加热层压单元(600)允许所述分层密封与附接到设置在所述环形框架处的所述半导体芯片的顶表面的所述保护膜热熔式接触；
压力和温度检测步骤(S255)，该压力和温度检测步骤允许所述感测单元(50)的压力传感器(55)检测通过所述分层密封施加到附接到设置在所述环形框架处的所述半导体芯片的顶表面的所述保护膜的压力，并允许所述感测单元(50)的温度传感器(57)检测所述保护膜的温度；
压力比较步骤(S257)，该压力比较步骤将所述压力传感器(55)检测到的压力值(Ph)与存储在所述存储单元(30)中的所述预设数据的预设压力值(Phs)进行比较；以及
温度比较步骤(S258)，该温度比较步骤将所述温度传感器(57)检测到的温度值(th)与存储在所述存储单元(30)中的所述预设数据的预设温度值(ths)进行比较。
33.根据权利要求25所述的半导体芯片分层装置的控制方法，其中，所述分层步骤(S30)包括以下步骤：
分层单元移动步骤(S31)，该分层单元移动步骤允许所述分层单元移动以从所述半导体芯片剥离所述分层密封，其中，所述分层密封被设置为覆盖其一个表面上设置有所述保护膜的所述半导体芯片；
分层单元剥离刀片压力检测步骤(S33)，该分层单元剥离刀片压力检测步骤检测施加到所述分层单元剥离刀片(720)的压力；
压力均匀性确认步骤(S35)，该压力均匀性确认步骤将在所述分层单元剥离刀片压力检测步骤(S33)中检测到的压力与存储在所述存储单元(30)中的所述预设数据的预设压力值进行比较；以及
压力校正步骤(S37)，该压力校正步骤调节施加到所述分层单元剥离刀片的压力。
34.根据权利要求25所述的半导体芯片分层装置的控制方法，其中，所述半导体芯片分层装置(10)还包括UV照射器(800)，并且
该控制方法还在所述覆盖步骤(S20)之后包括在所述覆盖步骤(S20)和所述分层步骤(S30)之间执行的将紫外线照射到被设置为覆盖在其一个表面上设置有所述保护膜的所述半导体芯片的所述分层密封上的UV照射步骤(S40)。
35.根据权利要求25所述的半导体芯片分层装置的控制方法，其中，所述半导体芯片分层装置(10)还包括清洁单元(900)，并且
该控制方法还在所述分层步骤(S30)之后包括清洁步骤(S50)，所述清洁步骤(S50)清洁所述半导体芯片的从其剥离了用于允许处于熔化式接触状态的所述保护膜与所述半导体芯片分离的所述分层密封的一个表面。
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